طراحی مدار ضرب کننده کوانتومی برگشت پذیر سه مقداری

در حال حاضر، ضرب کننده ها مولفه اصلی سیستمهای موثر از قبیل پردازنده های سیگنال دیجیتال است. کارایی و اثربخشی این سیستمها اساسا با قابلیتهای المان ضرب کننده این سیستمها ارزیابی میگردد و از طرفی مولفه ضرب کننده اکثر این دستگاه های دیجیتال، بخش محاسباتی با سرعت پایین این سیستمها است بنابراین طراحی مدار ضربکننده با سرعت بالا و هزینه پایین از اهداف بحرانی در طراحی این سیستم های دیجیتال است. مدارهای منطق سه مقداری تعداد خطوط ورودی کمتری نسبت به مدارهای منطق باینری معادل دارند. بواسطه این فشردگی، پیچیدگی اتصالات میانمداری، مساحت تراشه و اتلاف توان در مدارات VLSI را میتواند کم کند و نهایتا منجر به بهبود کارایی و افزایش سرعت گردد. مدارهای کوانتومی برگشتپذیر قابلیت پیادهسازی در مقیاس نانو را دارند به همین دلیل میتوانند یک جایگزین مناسبی بجای طراحی با ترانزیستورهای سیلیکونی در مدارهای مجتمع با تراکم بالا باشند که با ترکیب این مدارهای کوانتومی برگشتپذیر با قابلیتهای منطق چندمقداری میتوان مدارهای با سرعت بالا و پیچیدگی سختافزاری کمتر ارایه کرد. در این مقاله، ما برای اولین بار مدار ضربکننده کوانتومی برگشت پذیر سهمقداری یک کیوتریتی (ضرب کننده 1×1 )، ضربکننده سه مقداری 2×2 (دو کیوتریتی) و همچنین ضرب کننده سه مقداری 4× 4 با استفاده از گیتهای M-S ، فینمن، و گیت توفولی طراحی کردهایم که به لحاظ هزینه کوانتومی و ورودی ثابت و خروجی بلااستفاده نتایج قابل ملاحظه ای دارند.

Keywords:

منطق چندمقداری , منطق برگشت پذیر , مدارهای منطق سه مقداری , محاسبات کوانتومی , ضرب کننده کوانتومی برگشت پذیر سه مقداری